[일반생물학실험]어류의 발생 과정을 이용한 내분비장애물질의 독성 실험 2부

실험 방법

1. 실험 과정

1) 어항을 준비한다.

 

2) 전날 받아 놓은 물을 어항에 놓고 저녁에 zebrafish 암컷과 수컷의 비율을 6: 4 정도 되게 산란용 그물 안에 옮긴다.

 

3) 다음날 불이 켜진 후 1시간이 경과한 시점에 알을 낳기 때문에 이를 감안하여 실험계획을 세운다.

 

4) 산란용 망을 제거한다.

 

5) 알을 어류용 뜰채를 이용하여 건지는데 알의 손상을 방지하기 위해 어항 밑에 깔려 있는 알을 뜰채로 휘저어 소용돌이를 일으켜 알이 물위로 띄어 오르게 한 후에 뜰채로 이용하여 건진다.

 

6) 깨끗하게 숙성된 물이 담긴 용기에 뜰채를 담구면서 알을 분리한다.

 

7) 분리된 알은 배양액을 이용하여 수차례 헹구면, 이때 사용되는 배양액의 온도는 20.5℃ 로 일시적으로 배발생을 멈추게 하기 위함이다.

 

8) 2개의 페트리디쉬에 10개정도의 알을 담고 대조군에는 배양액을 4㎖ 분주하고 실험군에는 배양액 3㎖와 비스페놀 1㎖을 분주한다.

 

9) 각각의 페트리디쉬에는 실험조건과 날짜 등을 기록하고, 28.5℃ 의 온도에서 48시간 동안 배양, 관찰한다.

 

실험 결과 및 토의

1. 실험 고찰

1) 실험동물을 이용한 실험을 할 때 주의할 점은 무엇인가?

실험동물에 사용되는 것은 인간의장기와 비스하고 그 기능이 유사하다는 전제조건하에 이루어지고 있다. 실험동물이란 검정, 진단, 제조, 교육을 포함하는 모든 연구에 중요하다고 생각되어 목적에 맞게 육성, 번식, 생산된 동물을 말한다. 살아 있는 생물체 이므로 조심스럽게 다루어야 하며 실험대상 수도 적당히 조절해야 한다.

 

2) zebrafish 가 배발생과정의 관찰을 위한 실험동물로 적합한가? 그 이유는 무엇인가?

제브라피쉬는 손쉽게 구입할 수 있으며 유지비가 저렴하다. 떠한 한 세대 기간이 짧고 암컷 한 마리가 한 번에 수백 개의 발생란을 낳는다. 수정란의 발생과정은 신속하게 진행되며 유전체 복합성이 인간과 매우 유사하기 때문에 배발생 과정의 관찰을 위한 실험동물로 적합하다.

 

3) zebrafish 의 알 받는 과정을 나열하여 보자.

① 수정 : 단상인 암수배우자는 접합하여 복상인 접합자가 된다.

② 난할 : 접합자의 전체의 크기는 변함없이 빠른 세포분열을 한다. 이러한 세포분열을 한 세포가 알세포의 다른 부분의 세포질을 받아들이고 서로 다른 신호를 조절하여 미래의 발생에 영향을 끼친다.

③ 낭배기 : 배세포는 이동하여 중요한 3개의 세포층(외배엽, 중배엽, 내배엽) 으로 된다.

④ 신경관 형성 : 모든 척색 동물에서 첫 번째는 적색을 만들고, 두 번째는 등 쪽 신경색 이 된다.

⑤ 신경능선 : 신경관 형성기 동안, 신경능선은 신경관이 만들어 짐으로써 형성된다. 신경 능선은 여러 가지 척추동물의 독특한 특징으로 된다.

⑥ 기관형성 : 3층의 세포들은 여러 가지로 조합하여 몸의 여러 기관을 만든다.

 

4) 비스페놀 A를 첨가한 zebrafish 알과 첨가하지 않은 zebrasfish 의 알을 시간별로 관찰하여 기록하고 배발생 과정의 차이점을 논의해보자.

① 비스페놀A 첨가하지 않은 zebrafish(대조군)

수정 후 30분후 : 수정 후 30분후라서 별다른 변화 없이 알만 관찰 됐다.

수정 후 50분후 : 희미하게 변화가 시작되고 있었다.

수정 후 2시간 30분후 : 알 내부에서 동그랬던 세포가 분열을 하면서 모양이 변했다.

수정 후 22시간후 : 알이 죽었는지 별다른 변화가 관찰되지 않았다.

수정 후 23시간 30분후: 알 내부에 꼬리처럼 길쭉하게 생긴 모양이 관찰됐다.

 

② 비스페놀A 첨가한 zebrafish

수정 후 30분후 : 동그란 세포가 관찰되었다.

수정 후 50분후 : 세포가 분열 시작하는 모습이 관찰됐다.

수정 후 2시간 30분후 : zebrsfish의 꼬리가 형성되는 것이 관찰됐다.

수정 후 22시간후 : 꼬리가 형성되고 점차 기관을 형성하고 있다.

수정 후 23시간 30분후 : 꼬리가 생기고 점점 알의 형태를 벗어나고 있다.

 

③ 차이점 : 비스페놀A를 첨가한 zebrafish의 알은 배발생 과정에서 발달 장애를 일으켰다.

 

5) 생물의 발생과정동안 내분비장애물질의 단기간 노출에도 위험할 수 있는가?

단기간 노출에도 위험할 수 있다. 내분비계장애물질은 생체 내에 합성되는 호르몬과 비교하여 쉽게 분해되지 않는다. 그러므로 내분비장애물질이 체내에 들어오게 되면 농축되게 된다. 환경, 중및 생체 내에 잔존하여 심지어 수년간 지속되기도 한다. 단기간 노출에도 내분비장애물질이 체내에 들어와 농축될 수 있기 때문에 위험하다.

 

6) 비스페놀과 같은 내분비계 장애물질의 특성과 우리생활주변에 어떤 것들이 있는지 알아보자.

① PCB : 공업용 열매체, 카본린스 복사지의 색소용제, 콘덴서의 절연유, 전력 케이블 피복용 고무의 가소제 등으로 많이 사용되었다. 토양과 해수 중에서 오랫동안 잔류하고 인체에 들어가면 간, 장 및 피부 등에 심한 상해를 일으킨다는 것이 판명됨에 따라 현재는 사용 및 제조가 금지되었다.

 

② 다이옥신: 고엽제, 쓰레기 소각장, 각종 염화를 사용처에서 발생된다. 97%가 넘어가는 대부분의 다이옥신은 음식에 포함되어 흡수하게 되며 약 3%이하만 호흡기를 통해 흡수한다. 다이옥신은 주로 몸속의 에스트로겐 관련 내분비계에 작용하여 특성을 나타낸다.

 

7) 내분비계 장애물질의 피해를 방지하기 위하여 우리 생활 속에서의 실천 사항에 대해 토론해 보자.

① 플라스틱 제품의 사용을 가급적 피한다. 특히 그릇은 절대로 플라스틱을 사용하지 말고 유리나 자기류를 사용한다.

② 유기농 농산물을 먹는다.

③ 깨끗한 물을 많이 마시며 일주일에 3-4회 이상 땀을 내어 운동한다.

④ 합성세제를 사용하지 않고 대신 순 비누 제품을 쓴다.

⑤ 실내를 진공청소기로 청소하고 실내공기를 자주 환기시킨다.

⑥ 향기 나는 화학제품을 사용하지 않는다. 향기 나는 제품에는 포탈레이트라는 환경호르몬이 있다.

⑦ 드라이 클리닝은 피하고 드라이 클리닝한 옷은 집밖에 여러 시간 걸어 두어 냄새가 빠진 뒤 들어온다.

⑧ 살충제, 제초제를 쓰지 않는다.

⑨ 어린이들에게 플라스틱 완구를 사주지 않는다.

⑩ 화장품, 특히 자외선 차단제가 들어 있는 화장품을 피한다. 화장품 방부제로 쓰이는 파라벤과 자외선 차단 성분은 에스트로겐 성 환경호르몬이다.

 

참고 문헌

1. 환경호르몬의 공포, 나카하라 히데오미, 종문화사, p51~54, 1998년도

2. 환경호르몬 제대로 알고 확실히 피해가는 법, 길리안 마틀류, 현암사, p210~211

3. 생명과학을 위한 생화, 김창한, 김일저, 지술문화사, p109, 1990년도

4. 생물의 세계, 권오길 외 7명, 녹문당, p394, p578

5. 열대어 사육입문, 천종렬, 지당, p.238, 1990년도

 

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